物理學必知的50個關鍵常數,考試一定需要的秘籍!

2021-01-16 中學教學聯盟

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自然界四大基本力:強核力相對強度1,電磁力相對強度1/138,弱核力相對強度10^-6,引力相對強度6×10^-39。


1. 普朗克常數6.63×10^-34J·s,離散世界的基本物理量。


2. 普朗克時間5.39×10^-44s,最小的有意義的時間間隔。


3. 普朗克長度1.62×10^-35m,物理定律所適用範圍內的最小尺度。


4. 普朗克密度5.2×10^96kg/m3,宇宙最早時刻的質量密度。


5. 宇宙的密度8.51×10^-27kg/m3,處於引力和膨脹力抗衡的臨界點。


6. 電子的質量9.11×10^-31kg,帶負電的亞原子粒子。


7. 質子的質量1.6726×10^-27kg,帶正電的質子是元素周期表的締造者。


8. 中子的質量1.6749×10^-27kg,離開原子後平均壽命只有15min。


9. 光子的靜止質量0,光子與電磁力的載體玻色子沒有任何質量。


10. 玻色子平均壽命3×10^-25s,自然界基本作用力的載體。


11. 銀河中心黑洞的質量8×10^36kg,太陽繞其一圈需要2.2億年。


12. 一個太陽質量的黑洞衰變時間2×10^67年,黑洞通過霍金輻射而蒸發。


13. 藍色可見光波長4×10^-7m,天空散射的顏色。


14. 電子的波長8.7×10^-11m,以8.39×10^6m/s的速度產生的物質波。


15. 網球的波長7×10^-34m,重57g的網球以60km/h的速度產生的物質波。


16. 玻爾茲曼常數1.38×10^-23J/K,微觀與宏觀世界的橋梁。


17. 絕對零度-273.15℃,一切粒子的振動停止。


18. 銫原子振蕩次數9192631770,定義1s的依據。


19. 真空中的光速299792458m/s,信息傳遞的極限。


20. 真空介電常數8.85×10^-12C² /(N·m²),真空磁導率1.26×10^-12N/A²,決定光的傳播速度。


21. 元電荷量1.6×10^-19C,電子和質子所帶電荷量的大小。


22. 宇宙微波背景溫度2.7K,大爆炸最初的殘留溫度。


23. 宇宙的年齡137.98億年,我們的星球只有45.4億年。


24. 宇宙中暗物質的比例26.8%,暗物質區域溫度與背景輻射溫度差異1/10000。


25. 哈勃常數67.8(km/s)/Mpc,距離越遠則速度越快。


26. 可觀測宇宙直徑930億光年,光子在膨脹的宇宙中向我們行進。


27. 可見宇宙的原子總數1×10^80,太陽的總原子數為10^56。


28. 阿伏伽德羅常數6.02×10^23/mol,1mol物質中所含分子數。


29. 水的三相點0.01℃,固態、液態和氣態共存的交點。


30. 標準大氣壓101.325KPa,你肩膀所承受的整個地球的大氣壓力。


31. 理想氣體常數8.314J/(m·K),氣體分子不存在相互作用力。


32. 空氣中0℃時的聲速331m/s,20℃時為343m/s。


33. 一卡路裡熱量4.186J,1g水升高1℃所需的熱量。


34. 人眼的焦距22mm,焦距越短則彎折光線的程度越大。


35. 太陽常數1361w/m²,每平方米地球表面接收的太陽能量。


36. 太陽表面溫度5778K,低於地心溫度500K,太陽核心溫度1.5×10^7K。


37. 太陽氫聚變的效率0.007,太陽被消耗殆盡還剩50億年。


38. 日地距離1.5×10^11m,太陽光到達地表只要8分18秒。


39. 地球繞太陽公轉速度29800m/s,公轉一周行走9.4×10^11m。


40. 地球半徑6371Km,地球質量5.97×10^24Kg。


41. 重力加速度9.8m/s²,取決於你腳下物質的質量以及到地心的距離。


42. 地球逃逸速度11.2km/s,擺脫地球的束縛的瞬時速度。


43. 地球的磁場強度6.5×10^-5T,阻擋來自太陽的電磁風暴。


44. 地球每天的閃電數量430萬次,電流從雲的底部流入地面。


45. 地球自轉放慢速度1.7×10^-5s/year,月球拖拽地球引起的潮汐現象導致。


46. 萬有引力常數6.67×10^-11N·m²/kg²,小到理應被忽略卻最重要的基本作用力強度。


47. 精細結構常數1/137,光子與帶電粒子相互作用的強度。


48. 最近的恆星距離4.23光年,火箭需要6萬年才能到達。


49. 超新星的溫度1×10^11K,在自身引力下坍縮後爆炸。


50. 中子星的密度3.7×10^17kg/m3,巨大的壓力使得電子和質子變成了中子。

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分類:高中教育

編輯:學聯君

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    當我們談到物理學的時候,就不得不提到三個偉大的物理學家。他們分別是:普朗克、霍金、愛因斯坦。普朗克的量子力學、愛因斯坦的相對論,以及統一了兩種理論的霍金。我們需要了解一個物理常量。那就是普朗克常數。在物理學的基本常數中,有些是通過實驗觀測發現的,如真空中的光速 、基本電荷、磁常數 、電常數 等。也有一些是在建立相關定律、定理時被引入或間接導出的,如牛頓引力常數、阿伏伽德羅常數 、玻耳茲曼常數 等。而普朗克常數則是完全憑著普朗克的創造性智慧發現的。然而,它卻是物理學中一個實實在在的、具有重要意義的、神奇的自然常數。
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    不過,他上了大學才明白,自己渴望了解的收音機知識「只不過是物理學的一小部分」。米切爾·費根鮑姆(圖片:Flickr)所以從紐約市立大學畢業後,費根鮑姆進入麻省理工學院攻讀粒子物理學的博士學位。利用計算機,他發現了數學物理中的一個很深邃的常數,相當於「發現了一個新的圓周率」,這一舉奠定了自己在數學物理界的宗師地位。有人甚至預測,他可能因為這一貢獻而獲得諾貝爾獎。拋物線映射為了理解費根鮑姆的發現,我們需要從數列的周期說起。